專利名稱:利用廢棄玻璃陶瓷制得的玻璃陶瓷原料及用其生產玻璃陶瓷產品的方法
技術領域:
本發(fā)明涉及玻璃陶瓷,具體地說是一種利用廢棄玻璃陶瓷制得的玻璃陶瓷原料及 用其生產玻璃陶瓷產品的方法。
背景技術:
玻璃陶瓷又名“乳白玻璃”、“微晶玻璃”,是以石英作為主要材料熔煉成基礎玻璃, 經過氟化處理,使制成的產品(如杯、盤、碗等)外觀相似陶瓷,使用功能相近于日用陶瓷。 玻璃陶瓷在生產過程產生的廢棄物較多,包括報廢產品、半成品修切中產生的棄料。由于廢 棄玻璃陶瓷與陶瓷和普通玻璃的材質不同,成份上存在差異,不能在陶瓷和普通玻璃產品 的生產中加入和利用,只能回收后在玻璃陶瓷生產中加入利用。常規(guī)的玻璃陶瓷生產中,力口 入廢棄玻璃陶瓷的量只占原料量的10%左右,加入量大時易于造成產品質量問題。因此,廢 棄玻璃陶瓷的產生量大于利用量,造成大量廢棄玻璃陶瓷未能被利用,而被丟棄并嚴重污 染環(huán)境,也造成資源浪費。
發(fā)明內容
為克服上述不足,本發(fā)明提供一種利用廢棄玻璃陶瓷制得的玻璃陶瓷原料及用其 生產玻璃陶瓷產品的方法,可使廢棄玻璃陶瓷加入量達到原料總量的40%,而且能確保制 成的玻璃陶瓷產品質量穩(wěn)定,達到相關標準規(guī)定,減少了廢棄玻璃陶瓷不被利用而丟棄的 現象,防止污染環(huán)境并造成資源浪費。本發(fā)明的玻璃陶瓷原料,由以下組分制成廢棄玻璃陶瓷40 50重量份、石英砂 50 65重量份、純堿7 13重量份、氧化鋁4 7重量份、方解石2 4重量份、氟硅酸鈉 2 5重量份、王水硼砂6 9重量份、碳酸鋇1. 5 3重量份、氧化鋅3 5重量份、硝酸 鈉0. 2 1重量份、碳酸鋰0. 1 0. 5重量份、氧化鈰0. 1 0. 5重量份。本發(fā)明的玻璃陶瓷原料,優(yōu)選由以下組分制成廢棄玻璃陶瓷45重量份、石英砂 58重量份、純堿10重量份、氧化鋁5. 7重量份、方解石3重量份、氟硅酸鈉3. 5重量份、王水 硼砂7. 3重量份、碳酸鋇2. 6重量份、氧化鋅3. 8重量份、硝酸鈉0. 6重量份、碳酸鋰0. 3重 量份、氧化鈰0.2重量份。由于玻璃陶瓷是含氟的乳白玻璃,加入到玻璃陶瓷生產原料時,易于造成玻璃陶 瓷產品形成晶粒而使產品發(fā)脆而爆裂,當廢棄玻璃陶瓷在原料的加入量超過10%時,晶粒 形成更加明顯。發(fā)明人通過試驗,在原料中加大“硼”(王水硼砂)的加入量,并對其它原料 進行相應的調整,可減少產品中晶粒的形成,同時降低膨脹系數,增強玻璃質的韌性,提高 產品的抗熱震性,在廢棄玻璃陶瓷加入量達到原料總量的40%時,產品也不會出現脆裂。用上述玻璃陶瓷原料生產玻璃陶瓷產品的方法,包括以下生產步驟(1)、將粉碎后過18目篩的廢棄玻璃陶瓷與其它材料按比例進行混和,制成熔煉 材料;
(2)、將熔煉材料從熔爐上方投入,經爐內電極加熱至1380 1450°C成為熔煉液, 從熔爐下部的出料管輸送至模具進行成型,出料管溫度保持在1150 1250°C ;制作玻璃陶瓷的常規(guī)材料在熔煉時,溫度一般保持在1500 1550°C,因為廢棄玻璃陶瓷比較易于熔化,本發(fā)明的熔煉溫度可降低至1380 1450°C,能夠節(jié)能并縮短熔煉周 期,但應對熔爐的出料管保溫,防止加入廢棄玻璃陶瓷的熔煉液過早凝結;所述出料管可以 是采用電熱方式進行保溫;(3)、模具在成型過程中,溫度保持在500 900°C ;加入廢棄玻璃陶瓷的熔煉液易于凝固,為防止熔煉液未鋪滿模具表面時就凝固, 導致產品尺寸不符合,需要對模具進行保溫,減少模具對熔煉液的導熱和熱損失,延長熔煉 液的凝固時間;所述模具可以是在底部采用電熱方式進行保溫;(4)、經成型的產品在出模后即進入隧道窯進行退火,退火時間為4 4. 5小時,退 火溫度為250 580°C,制成本發(fā)明的產品;經成型的產品在隧道窯內的退火時間要比常規(guī)退火時間延長1小時,因為加入廢 棄玻璃陶瓷制成的產品的內應力增大,延長退火時間,能使產品內應力消除比較充分,防止 產品脆裂。實現本發(fā)明,可使廢棄玻璃陶瓷在原料中的加入量最高達到40%,降低了玻璃陶 瓷產品的生產成本,同時有效地減少了環(huán)境污染,變廢為寶,制得的玻璃陶瓷原料滿足玻璃 陶瓷產品的生產工藝要求。使用本發(fā)明的方法生產玻璃陶瓷產品,符合當前節(jié)能降耗的理 念,生產的產品質量穩(wěn)定,乳白效果好。
圖1是本發(fā)明的示意圖。
具體實施例方式以下通過實施例及對比例對本發(fā)明進行詳細的說明。實施例如圖1所示,將粉碎后過18目篩的廢棄玻璃陶瓷與其它材料按下述比例 進行混和,制成熔煉材料;廢棄玻璃陶瓷45重量份、石英砂58重量份、純堿10重量份、氧化鋁5. 7重量份、方 解石3重量份、氟硅酸鈉3. 5重量份、王水硼砂7. 3重量份、碳酸鋇2. 6重量份、氧化鋅3. 8 重量份、硝酸鈉0. 6重量份、碳酸鋰0. 3重量份、氧化鈰0. 2重量份;將熔煉材料2從熔爐1上方投入,經爐內電極3加熱至1450°C成為熔煉液,從熔爐 1下部的出料管4輸送至模具5進行成型,出料管4溫度保持在1200°C ;模具5在成型過程中,溫度保持在560°C ;經成型的產品在出模后即進入隧道窯進行退火,退火時間為4小時,退火溫度為 580°C,制成本發(fā)明的產品。本發(fā)明的產品生產過程順利,質量穩(wěn)定,乳白效果好;產品外觀完好,表面光滑,無 脆裂,并且大大的提高溶出率,降低能耗。對比例1 與實施例不同的是,將王水硼砂改為4重量份。生產過程中,產品產生 大量晶粒并引起脆裂。
對比例2 與實施例不同的是,熔爐的出料管不進行保溫處理。生產過程中熔煉液凝固快速,造成產品成型障礙。對比例3 與實施例不同的是,成型模具不進行保溫處理。生產過程中熔煉液在模 具中凝固快速,引起產品尺寸變小,厚度變大。對比例4 與實施例不同的是,退火時間控制在3. 5小時。由于產品的內應力未全 部消除,有60%以上的產品發(fā)生脆裂現象。
權利要求
利用廢棄玻璃陶瓷制得的玻璃陶瓷原料,其特征在于,由以下組分制成廢棄玻璃陶瓷40~50重量份、石英砂50~65重量份、純堿7~13重量份、氧化鋁4~7重量份、方解石2~4重量份、氟硅酸鈉2~5重量份、王水硼砂6~9重量份、碳酸鋇1.5~3重量份、氧化鋅3~5重量份、硝酸鈉0.2~1重量份、碳酸鋰0.1~0.5重量份、氧化鈰0.1~0.5重量份。
2.根據權利要求1所述的玻璃陶瓷原料,其特征在于,由以下組分制成廢棄玻璃陶瓷 45重量份、石英砂58重量份、純堿10重量份、氧化鋁5. 7重量份、方解石3重量份、氟硅酸 鈉3. 5重量份、王水硼砂7. 3重量份、碳酸鋇2. 6重量份、氧化鋅3. 8重量份、硝酸鈉0. 6重 量份、碳酸鋰0. 3重量份、氧化鈰0. 2重量份。
3.根據權利要求1或2所述玻璃陶瓷原料生產玻璃陶瓷產品的方法,其特征在于,包括 以下生產步驟(1)、將粉碎后過18目篩的廢棄玻璃陶瓷與其它材料按比例進行混和,制成熔煉材料;(2)、將熔煉材料從熔爐上方投入,經爐內電極加熱1380 1450°C成為熔煉液,從熔爐 下部的出料管輸送至模具進行成型,出料管溫度保持在1150 1250°C ;(3)、模具在成型過程中,溫度保持在500 900°C;(4)、經成型的產品在出模后即進入隧道窯進行退火,退火時間為4 4.5小時,退火溫 度為250 580°C,制成本發(fā)明的產品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用廢棄玻璃陶瓷制得的玻璃陶瓷原料及用其生產玻璃陶瓷產品的方法。本發(fā)明的玻璃陶瓷原料,由以下組分制成廢棄玻璃陶瓷40~50重量份、石英砂50~65重量份、純堿7~13重量份、氧化鋁4~7重量份、方解石2~4重量份、氟硅酸鈉2~5重量份、王水硼砂6~9重量份、碳酸鋇1.5~3重量份、氧化鋅3~5重量份、硝酸鈉0.2~1重量份、碳酸鋰0.1~0.5重量份、氧化鈰0.1~0.5重量份。實現本發(fā)明,可使廢棄玻璃陶瓷在原料中的加入量最高達到40%,降低了玻璃陶瓷產品的生產成本,同時有效地減少了環(huán)境污染,變廢為寶,制得的玻璃陶瓷原料滿足玻璃陶瓷產品的生產工藝要求。
文檔編號C03C10/00GK101811827SQ20101014961
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權日2010年4月9日
發(fā)明者張益群, 林振純, 黃再元, 黃曉冬 申請人:黃再元